1. Dispozitivele electrovacuate sunt cele în care conductivitatea electrică este realizată de electroni sau ioni care se deplasează între electrozi prin vid sau gaz. Dispozitivele electrovacuum sunt împărțite în lămpi controlate electronic. dispozitive cu fascicul de electroni și cu gaze.
Elementele de bază constructive ale oricărui dispozitiv electrovacuum sunt electrozi plasați în interiorul cilindrului (carcasă etanșă la gaz). Electrodul unui dispozitiv electrovacuum este un conductor care emite (emiță) sau colectează electroni (ioni) sau controlează mișcarea lor de la electrod la electrod prin intermediul unui câmp electric. În funcție de scop, se disting următorii electrozi ai unui dispozitiv electrovacuum: catod, anod și control.
^ Catod - este sursa de electroni intr-un dispozitiv electrovacuum.
Anodul - electrodul de accelerare - de obicei servește ca electrod de ieșire și colectorul principal al colectorilor de electroni.
Controlerul este un electrod proiectat pentru a controla fluxul principal de electroni. Dacă electrodul de comandă este realizat sub forma unei grile, acesta este numit adesea o rețea de control. Electrozii sunt realizați sub formă de fire, plăci plate, cilindri și spirale goale; ele sunt fixate în interiorul cilindrului pe suporturi speciale - traverse și izolatoare de mica sau ceramică. Capetele suporturilor sunt lipite în baza de sticlă a cilindrului.
Cilindri de tuburi vidate sunt cisterne etanșe la gaze din sticlă, metal sau ceramică. un vid de 10 ... 10 -8 -4 Pa, și dispozitive de evacuare a îmbuteliat în sticle lămpi controlate electronic - 10 -1 ... 10 4 Pa.
Primul dispozitiv electrovacuum din lume, lampa cu incandescență, a fost inventat în 1873 de către omul de știință rus A.N. Lodygin. În 1883, inventatorul american T.A. Am găsit un efect Edison trecerea unilaterală a fluxului de electroni într-un vid de la un filament incandescent la placa metalică, în cazul în care se aplică o anumită diferență de potențial, de exemplu, prin conectarea la o celulă electrochimică. A apărut prototipul unei lămpi electronice. La acea vreme, o astfel de lampă nu a putut găsi aplicații practice, dar a continuat studiul proprietăților și condițiilor de trecere a electronilor în vid.
2. Principiile fizice ale funcționării lămpilor controlate electronic.
O lampă controlată electronic este un dispozitiv electrovacuum, a cărui funcționare se bazează pe controlul curentului limitat de încărcătura spațială, utilizând potențialul electrozilor. În funcție de scopul lămpilor controlate electronic sunt împărțite în generator, modulator, reglarea, amplificarea, rectificarea. Prin natura lucrării se disting lămpi de acțiune continuă și impuls, iar în domeniul de frecvență - frecvență joasă, frecvență înaltă și frecvență ultra-înaltă. În funcție de numărul de electrozi, lămpile sunt împărțite în diode, triode, tetroduri, pentode, hexode, heptode, octodes, ennodes și decoduri.
Emisia electronică este emisia de electroni de pe suprafața substanțelor în spațiul din jur. In metale, din care cathodes dispozitive electronice manufacturate, electronii liberi sunt într-o stare de mișcare termică aleatoare continuă și au o anumită energie cinetică în funcție de temperatura catodului.
Termoelectronica se referă la emisia de electroni, cauzată numai de încălzirea catodului (electrodului). Ca urmare a încălzirii metalului, energia cinetică a electronilor și creșterea vitezei lor. Fenomenul emisiei termice se bazează pe principiul acțiunii catodurilor termice, care sunt utilizate pe scară largă în lămpile controlate electronic.
3. Dispozitive cu fascicul de electroni.
Dispozitivele cu raze electronice sunt acele dispozitive electrovacuate care utilizează un fascicul de electroni concentrat într-o fascicul îngust - un fascicul de electroni controlat atât în intensitate, cât și în poziție în spațiu. Unul dintre cele mai comune dispozitive cu fascicul de electroni este un tub cu fascicul de electroni (CRT).
CRT convertește semnalul electric într-o imagine optică. Există mai multe tipuri de receptoare CRT: proiecție, oscilografie, indicator, imprimare de caractere, culoare, monocrom, supapă de lumină și kinescope.
În kinescoapele moderne se utilizează controlul mixt al fasciculului. Pentru focalizare, câmpul electric servește și pentru deformarea fasciculului - câmpul magnetic.
^ Denumirea CRT. Primul element al desemnării CRT este un număr care indică dimensiunea ecranului - diametrul său sau diagonala (pentru kinescope cu ecran rectangular). Cel de-al doilea element este reprezentat de două litere care indică tipul de tub (de exemplu LO-oscilografia cu un sistem de control al fasciculului electrostatic, tuburile LK cu deflexie cu fascicul magnetic). După litere se urmează numărul prin care tuburile de același tip sunt comparate cu diferiți parametri. La sfârșitul desemnării, se utilizează o literă pentru a defini culoarea iluminării ecranului (B-alb, C-culoare, AND-verde, A-albastru, etc.). De exemplu, 40LK6B - un kinescope cu dimensiunea ecranului pe o diagonală de 40 cm, versiunea 6 a dezvoltării, care are o culoare albă a strălucirii ecranului. De obicei, companiile străine de producție indică dimensiunea diagonală a kinescope-ului în inchi (1 inch este egală cu 2,54 cm).
4. Dispozitive de evacuare a gazelor. Baza fizică a dispozitivelor de evacuare a gazelor.
O descărcare electrică în gaze (sau vapori) este setul de fenomene care apar în ele atunci când trece un curent electric. Dispozitivele electrovacuumice ale căror caracteristici electrice sunt determinate în primul rând prin ionizarea unui gaz sau a unei vapori introduse intenționat se numesc cele de descărcare a gazului.
Acestea includ, de exemplu, supape de ioni și mercur, tiratroni, descărcătoare de ioni, indicatori de descărcare de gestiune.
Spre deosebire de lămpile controlate electronic, nu numai electronii, ci și particulele încărcate (atomi, molecule) de gaze sau paraziții sunt implicați în crearea unui curent în aceste dispozitive.
^ Dispozitivele cu descărcare constau dintr-un container etanș la gaz (cel mai adesea din sticlă), umplut cu un gaz inert, hidrogen sau vapori de mercur și un sistem de electrozi de metal. Presiunea gazului din cilindru, în funcție de tipul de dispozitiv, variază de la 10 -1 la 10 3 Pa și uneori ajunge la 10 4 Pa.
În absența acțiunii surselor de ionizare, gazele constau din atomi și molecule neutre, deci practic nu conduc curent electric. Curentul prin gaz (precum și prin orice mediu) apare numai dacă într-un mediu dat există particule încărcate electric - încărcătoare de încărcătură. Într-un gaz, ele se pot forma dacă atomii neutri (sau moleculele) "distrug" electronii datorită acțiunii unei anumite surse de energie. În acest caz, se formează purtătoare de încărcături cu semne diferite: electroni - încărcături negative și ioni pozitivi - atomi de gaz, care au pierdut electroni, - încărcături pozitive.
În condiții reale, orice temperatură a mediului, radiațiile cosmice și radioactive din instalațiile industriale și așa mai departe (deși foarte slab) funcționează întotdeauna. contribuind la formarea de particule încărcate. Prin urmare, în orice volum al gazului, există întotdeauna electroni și ioni care pot provoca o descărcare electrică. Trei procese sunt identificate într-o descărcare electrică: excitarea atomilor, ionizarea lor și recombinarea purtătorilor de sarcină cu semne diferite.
Excitația atomilor este procesul de tranziție a unuia dintre electronii săi externi la o distanță mai mare de orbita nucleului datorată energiei dobândite ca urmare a unei coliziuni cu un electron liber. Această stare a atomului este instabilă și nu durează mult: de la una la zeci de nanosecunde. Apoi electronul se întoarce pe orbita sa anterioară, iar atomul emite în spațiul cosmic energia primită în coliziune. Această energie este eliberată sub formă de radiații electromagnetice, adesea însoțită de o strălucire vizibilă a gazului.
Ionizarea atomilor este formarea ionilor și a electronilor liberi de la atomi neutri electrici.